SMT焊(hàn)膏印(yìn)刷(shuā)工藝(yì)
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介紹
表麵貼裝(zhuāng)組(zǔ)裝工(gōng)藝(yì)最(zuì)重(zhòng)要的部分之一是(shì)將錫膏應用(yòng)於印刷電(diàn)路板(bǎn)（PCB）。 這個過(guò)程的(dí)目的(dí)是準確地(dì)將正(zhèng)確(què)的量存放到每個(gè)要(yào)焊(hàn)接(jiē)的(dí)焊盤上(shàng)。 這通過絲網或箔片絲(sī)網印(yìn)刷(shuā)焊膏(gāo)來(lái)實現(xiàn)，但(dàn)也可以通過噴印來(lái)實現(xiàn)。 人們普遍(biàn)認為(wéi)，如(rú)果(guǒ)控製(zhì)不(bù)當，這部(bù)分過(guò)程會占(zhān)據大部分裝配缺陷(xiàn)。
使用(yòng)模板(bǎn)印(yìn)刷機將錫膏(gāo)應(yīng)用於印(yìn)刷電路板(bǎn)的(dí)最常見方法(fǎ)是(shì)刮(guā)刀印刷(shuā) - 請(qǐng)參閱下(xià)圖。 刮刀是用於(yú)施加將(jiāng)焊膏移動(dòng)到模板(bǎn)上和PCB上所需的必要(yào)力的工具(jù)。 它們通常由(yóu)金屬製(zhì)成，但也可(kě)以(yǐ)由聚氨(ān)酯(zhǐ)製(zhì)成。
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注(zhù)意事(shì)項
有效的(dí)錫(xī)膏(gāo)印(yìn)刷工藝的關鍵參(cān)數如(rú)下： -
1. 刮膠速度
2. 刮(guā)刀壓力(lì)
4. 鋼(gāng)網分離(lí)速(sù)度
6. 鋼(gāng)網清洗(xǐ)
8. 模(mó)板和刮(guā)刀條件
10. PCB支持(chí)
12. 打印(yìn)描(miáo)邊
14. 類型，存儲和處理(lǐ)
16. 檢(jiǎn)查(chá)（2D / 3D）
18.
刮膠速度
· 刮板(bǎn)的(dí)移(yí)動速度決定(dìng)了焊(hàn)膏(gāo)有(yǒu)多少(shǎo)時(shí)間(jiān)可以(yǐ)“滾動(dòng)”到模(mó)板的(dí)孔(kǒng)中和PCB的(dí)焊盤上。 通(tōng)常使用每(měi)秒25毫米的(dí)設置，但這取(qǔ)決於(yú)模板中的(dí)孔徑(jìng)和(hé)使用(yòng)的(dí)焊膏(gāo)的大小。
· 刮(guā)刀(dāo)壓力(lì)
· 在(zài)打印(yìn)周(zhōu)期(qī)內(nèi)，重要(yào)的(dí)是(shì)在刮刀(dāo)片的(dí)整(zhěng)個長度上施加足夠的壓力，以確保模版的(dí)清潔擦拭。 太小(xiǎo)的(dí)壓(yā)力會導(dǎo)致模板(bǎn)上的糊劑“模糊(hū)”，沉(chén)積(jī)不良(liáng)以及不完(wán)全轉(zhuǎn)印(yìn)到PCB上(shàng)。 過大(dà)的壓(yā)力會導致(zhì)糊劑從(cóng)較大的(dí)孔(kǒng)中“舀出”，鋼(gāng)網和刮(guā)刀(dāo)上的(dí)磨(mó)損(sǔn)過(guò)大，並且可能導致(zhì)模板和(hé)PCB之(zhī)間的(dí)糊劑(jì)“滲(shèn)漏”。 刮(guā)刀壓(yā)力的(dí)典型設置是每25mm刮刀刀(dāo)片(piàn)0.5Kg的壓力(lì)。
· 鋼網分離速度
· 這(zhè)是(shì)印(yìn)刷(shuā)後(hòu)PCB從(cóng)模(mó)板上分離的(dí)速度(dù)。 應使用高達每秒(miǎo)3毫米(mǐ)的速(sù)度設置(zhì)，並(bìng)受模板內孔徑的大(dà)小控製(zhì)。 如果(guǒ)這太快，則會(huì)導致焊膏不能完全(quán)從孔中釋(shì)放(fàng)，並(bìng)且在沉(chén)積物周圍(wéi)形成高邊緣(yuán)，也(yě)就是所謂的“狗(gǒu)耳(ěr)朵”，這可以(yǐ)在下(xià)麵看到。
示(shì)例(lì)圖(tú)像(xiàng)顯示了被稱為(wéi)“狗耳朵”的焊(hàn)膏沉積物中的(dí)高點
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鋼網(wǎng)清洗(xǐ)
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模(mó)板(bǎn)必須(xū)在(zài)使用(yòng)過程中(zhōng)定期清潔(jié)，可以手動或(huò)自(zì)動完成(chéng)。 許(xǔ)多(duō)自(zì)動印刷(shuā)機都(dū)有一(yī)套係(xì)統，可(kě)以在使(shǐ)用(yòng)無絨(róng)布(bù)材(cái)料(liào)塗(tú)上(shàng)清潔化(huà)學品（如IPA）的固定打印(yìn)數(shù)量後清潔模(mó)板。 該(gāi)係統(tǒng)執(zhí)行兩(liǎng)項功(gōng)能(néng)，第一個(gè)功能是清潔(jié)鋼網底麵(miàn)以(yǐ)防(fáng)止弄(nòng)髒，第二(èr)是使(shǐ)用(yòng)真空清潔孔口以阻(zǔ)止堵塞(sāi)。
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焊(hàn)膏(gāo)在模板(bǎn)下(xià)麵“流血” | 
鋼網阻(zǔ)塞(sāi)光圈(quān) |
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模(mó)板和(hé)刮刀條件
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模(mó)板(bǎn)和(hé)橡皮刮(guā)板都(dū)需(xū)要(yào)仔細儲(chǔ)存和(hé)維(wéi)護(hù)，因(yīn)為任(rèn)何(hé)機(jī)械(xiè)損壞都(dū)可能(néng)導(dǎo)致不(bù)希(xī)望的結(jié)果(guǒ)。 兩(liǎng)者在(zài)使用(yòng)前(qián)應(yīng)檢查並(bìng)在(zài)使用(yòng)後徹底清(qīng)潔，理(lǐ)想情(qíng)況下(xià)使用(yòng)自動清潔係(xì)統(tǒng)，以(yǐ)去(qù)除任(rèn)何錫膏殘留物。 如果注(zhù)意(yì)到(dào)刮(guā)刀(dāo)或模(mó)板(bǎn)有(yǒu)任何損壞，應更(gēng)換它們以(yǐ)確(què)保(bǎo)可靠(kào)和可(kě)重(zhòng)復的過程。
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PCB支持
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這(zhè)是確(què)保(bǎo)PCB在(zài)印(yìn)刷過程中與模板保(bǎo)持平坦(tǎn)的(dí)重要因素(sù)。 如(rú)果PCB沒有(yǒu)完全(quán)支撐，則會導致(zhì)印(yìn)刷缺(quē)陷，例(lì)如不良(liáng)的(dí)糊劑(jì)沉(chén)積和汙(wū)跡。 印刷電(diàn)路(lù)板(bǎn)支(zhī)架(jià)通常配(pèi)有印(yìn)刷機器，印刷機具有固(gù)定的高度，並具有(yǒu)可(kě)編程的(dí)位(wèi)置以確(què)保一(yī)致(zhì)的工藝。 也(yě)有可(kě)適應性強的(dí)PCB支架(jià)，可(kě)提供不同(tóng)的設(shè)計 ， 可(kě)將其(qí)自(zì)身(shēn)模製(zhì)到(dào)PCB上(shàng)，並可用於雙(shuāng)麵(miàn)組裝。 
使用中適應性PCB支(zhī)持的(dí)示例
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打印描邊
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這(zhè)是橡皮掃帚穿(chuān)過模板(bǎn)的(dí)距離(lí)，推薦(jiàn)距離(lí)最遠的孔至(zhì)少20mm。 經(jīng)過最遠(yuǎn)孔的(dí)距(jù)離(lí)對於允(yǔn)許(xǔ)錫膏在回程中(zhōng)滾(gǔn)動(dòng)有(yǒu)足夠的空間是(shì)重要的，因(yīn)為(wéi)錫(xī)膏卷的滾(gǔn)動(dòng)會產生向下(xià)的力，從而將錫膏推入(rù)孔中(zhōng)。
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類型(xíng)，存儲和(hé)處(chǔ)理(lǐ)
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焊膏基本(běn)上是(shì)粉(fěn)狀焊料(liào)懸浮在稱為焊(hàn)劑的(dí)厚介(jiè)質(zhì)中。 助(zhù)焊劑用(yòng)作(zuò)臨時(shí)粘合(hé)劑(jì)，將組件(jiàn)固定(dìng)到(dào)位，直到焊接過(guò)程熔化(huà)焊料並形(xíng)成(chéng)電(diàn)氣/機械連(lián)接(jiē)。
應根據(jù)模板內(nèi)孔(kǒng)的大(dà)小選(xuǎn)擇正確的(dí)焊膏類型(xíng)。 從模板(bǎn)孔隙(xì)的(dí)釋(shì)放(fàng)受(shòu)所(suǒ)選焊膏(gāo)內(nèi)的顆粒大小的影響(xiǎng)。 以下是可(kě)用(yòng)的粒(lì)度： -
以微米(mǐ)為單位的(dí)粒度(dù)粒(lì)子(zǐ)類(lèi)型
75-45 2
45-25 3
38-20 4
25-15 5
15-5 6
有(yǒu)一個'5球規則'，理(lǐ)想情況下最少5個焊料(liào)粒(lì)子(zǐ)應該跨越(yuè)最小孔徑的寬(kuān)度。
錫鉛和無鉛(qiān)錫膏在(zài)儲(chǔ)存(cún)時應(yīng)冷藏(cáng)以保持(chí)其保(bǎo)質期，但(dàn)在(zài)使用前必(bì)須(xū)至少保持(chí)室溫八(bā)小(xiǎo)時(shí)以保持質量(liáng)。
在使(shǐ)用(yòng)之(zhī)前應該將錫(xī)膏混合(hé)，以(yǐ)確保(bǎo)任何(hé)分(fēn)離(lí)的(dí)材料均匀(yún)地分(fēn)布在整個錫(xī)膏中。 混合可以(yǐ)手動或自動(dòng)進行1到3分(fēn)鐘的時間。
一(yī)般來說(shuō)，已(yǐ)經使用(yòng)超(chāo)過8小時(shí)的(dí)焊膏(gāo)應該被丟(diū)棄(qì)。 已使用(yòng)長達4小(xiǎo)時(shí)的焊(hàn)膏在重(zhòng)新(xīn)使(shǐ)用前可以在(zài)密封容(róng)器中(zhōng)在室(shì)溫下儲存(cún)長達24小時。 工作環(huán)境（環境溫度和相對濕度）會(huì)影(yǐng)響性(xìng)能，因此要確保(bǎo)焊(hàn)膏(gāo)的(dí)狀(zhuàng)態可以進行簡(jiǎn)單的(dí)聚結測(cè)試。
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檢查(chá)（2D / 3D）
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為了(liǎo)驗證該過(guò)程，可以使(shǐ)用自動檢(jiǎn)查來(lái)精(jīng)確(què)檢查(chá)焊膏沉(chén)積(jī)物。 有(yǒu)兩種類型的焊膏檢測(cè)可用，它們是2D檢查，其檢查(chá)焊膏(gāo)沉(chén)積物的(dí)麵積和檢(jiǎn)查焊(hàn)膏(gāo)沉(chén)積體(tǐ)積(jī)的3D檢(jiǎn)查。
2D檢(jiǎn)查發現(xiàn)故障的(dí)例子
3D檢查結(jié)果的(dí)例(lì)子
以下 焊(hàn)膏(gāo)印(yìn)刷(shuā)檢查，下圖顯(xiǎn)示了可能的結(jié)果示(shì)例： -
這(zhè)是目(mù)標狀態。
通常在(zài)溫(wēn)度高於推薦(jiàn)水平的過程(chéng)中(zhōng)發(fā)生(shēng)“貧(pín)化印跡”。
如果(guǒ)刮(guā)刀壓(yā)力設置(zhì)得(dé)太(tài)高(gāo)並(bìng)且(qiě)出現(xiàn)“挖(wā)出”，則可以看(kàn)到“清(qīng)掃打印(yìn)”結果(guǒ)。
“橋接”可(kě)能是由(yóu)於(yú)電路板支(zhī)撐不良(liáng)或(huò)模(mó)板條(tiáo)件/清潔(jié)度(dù)造成的(dí)。
當模板分離(lí)速(sù)度設置得太高(gāo)時(shí)，通常(cháng)會(huì)發(fā)現“峰值(zhí)”。
結論
裝配(pèi)過(guò)程的印刷(shuā)階(jiē)段(duàn)非常重要(yào)。 如果(guǒ)在這個(gè)階段(duàn)出(chū)現(xiàn)錯誤(wù)，那麼在(zài)整個過(guò)程中將會出(chū)現“磕(kē)磕絆(bàn)絆”的(dí)效(xiào)果。這裏(lǐ)可以看(kàn)到一個因果圖(tú)涉及(jí)焊(hàn)膏(gāo)轉印效(xiào)率。 為了(liǎo)開發最(zuì)佳的(dí)錫(xī)膏(gāo)印刷工藝(yì)，必須考慮上述(shù)詳細(xì)過程(chéng)的(dí)所有(yǒu)方麵(miàn)。